公司項(xiàng)目中用了一些 runtime 相關(guān)的知識(shí), 初看時(shí)有些蒙, 雖然用的并不多, 但還是想著系統(tǒng)的把 runtime 相關(guān)的常用方法整理一下, 自己以后用著方便, 也希望對(duì)看到的朋友有所幫助.

一、runtime 簡(jiǎn)介

runtime 簡(jiǎn)稱運(yùn)行時(shí)，是系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候的一些機(jī)制，其中最主要的是消息機(jī)制。它是一套比較底層的純 C 語(yǔ)言 API, 屬于一個(gè) C 語(yǔ)言庫(kù)，包含了很多底層的 C 語(yǔ)言 API。我們平時(shí)編寫的 OC 代碼，在程序運(yùn)行過(guò)程時(shí)，其實(shí)最終都是轉(zhuǎn)成了 runtime 的 C 語(yǔ)言代碼。如下所示:

// OC代碼:
[Person coding];

//運(yùn)行時(shí) runtime 會(huì)將它轉(zhuǎn)化成 C 語(yǔ)言的代碼:
objc_msgSend(Person, @selector(coding));

二、相關(guān)函數(shù)

// 遍歷某個(gè)類所有的成員變量
class_copyIvarList

// 遍歷某個(gè)類所有的方法
class_copyMethodList

// 獲取指定名稱的成員變量
class_getInstanceVariable

// 獲取成員變量名
ivar_getName

// 獲取成員變量類型編碼
ivar_getTypeEncoding

// 獲取某個(gè)對(duì)象成員變量的值
object_getIvar

// 設(shè)置某個(gè)對(duì)象成員變量的值
object_setIvar

// 給對(duì)象發(fā)送消息
objc_msgSend

三、相關(guān)應(yīng)用

• 更改屬性值
• 動(dòng)態(tài)添加屬性
• 動(dòng)態(tài)添加方法
• 交換方法的實(shí)現(xiàn)
• 攔截并替換方法
• 在方法上增加額外功能
• 歸檔解檔
• 字典轉(zhuǎn)模型

以上八種用法用代碼都實(shí)現(xiàn)了, 文末會(huì)貼出代碼地址.

runtime

四、代碼實(shí)現(xiàn)

要使用runtime，要先引入頭文件#import <objc/runtime.h>

4.1 更改屬性值

用 runtime 修改一個(gè)對(duì)象的屬性值

    unsigned int count = 0;
    // 動(dòng)態(tài)獲取類中的所有屬性(包括私有)
    Ivar *ivar = class_copyIvarList(_person.class, &count);
    // 遍歷屬性找到對(duì)應(yīng)字段
    for (int i = 0; i < count; i ++) {
        Ivar tempIvar = ivar[i];
        const char *varChar = ivar_getName(tempIvar);
        NSString *varString = [NSString stringWithUTF8String:varChar];
        if ([varString isEqualToString:@"_name"]) {
            // 修改對(duì)應(yīng)的字段值
            object_setIvar(_person, tempIvar, @"更改屬性值成功");
            break;
        }
    }

4.2 動(dòng)態(tài)添加屬性

用 runtime 為一個(gè)類添加屬性, iOS 分類里一般會(huì)這樣用, 我們建立一個(gè)分類, NSObject+NNAddAttribute.h, 并添加以下代碼:

- (void)setName:(NSString *)name {
    objc_setAssociatedObject(self, @"name", name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (NSString *)name {
    return objc_getAssociatedObject(self, @"name");
}

這樣只要引用 NSObject+NNAddAttribute.h, 用 NSObject 創(chuàng)建的對(duì)象就會(huì)有一個(gè) name 屬性, 我們可以直接這樣寫:

    NSObject *person = [NSObject new];
    person.name = @"以夢(mèng)為馬";

4.3 動(dòng)態(tài)添加方法

person 類中沒(méi)有 coding 方法，我們用 runtime 給 person 類添加了一個(gè)名字叫 coding 的方法，最終再調(diào)用coding方法做出相應(yīng). 下面代碼的幾個(gè)參數(shù)需要注意一下:

- (void)buttonClick:(UIButton *)sender {
    /*
     動(dòng)態(tài)添加 coding 方法
     (IMP)codingOC 意思是 codingOC 的地址指針;
     "v@:" 意思是，v 代表無(wú)返回值 void，如果是 i 則代表 int；@代表 id sel; : 代表 SEL _cmd;
     “v@:@@” 意思是，兩個(gè)參數(shù)的沒(méi)有返回值。
     */
    class_addMethod([_person class], @selector(coding), (IMP)codingOC, "v@:");
    // 調(diào)用 coding 方法響應(yīng)事件
    if ([_person respondsToSelector:@selector(coding)]) {
        [_person performSelector:@selector(coding)];
        self.testLabelText = @"添加方法成功";
    } else {
        self.testLabelText = @"添加方法失敗";
    }
}

// 編寫 codingOC 的實(shí)現(xiàn)
void codingOC(id self,SEL _cmd) {
    NSLog(@"添加方法成功");
}

4.4 交換方法的實(shí)現(xiàn)

某個(gè)類有兩個(gè)方法, 比如 person 類有兩個(gè)方法, coding 方法與 eating 方法, 我們用 runtime 交換一下這兩個(gè)方法, 就會(huì)出現(xiàn)這樣的情況, 當(dāng)我們調(diào)用 coding 的時(shí)候, 執(zhí)行的是 eating, 當(dāng)我們調(diào)用 eating 的時(shí)候, 執(zhí)行的是 coding, 如下面的動(dòng)態(tài)效果圖.

    Method oriMethod = class_getInstanceMethod(_person.class, @selector(coding));
    Method curMethod = class_getInstanceMethod(_person.class, @selector(eating));
    method_exchangeImplementations(oriMethod, curMethod);

交換方法的實(shí)現(xiàn)

4.5 攔截并替換方法

這個(gè)功能和上面的其實(shí)有些類似, 攔截并替換方法可以攔截并替換同一個(gè)類的, 也可以在兩個(gè)類之間進(jìn)行, 我這里用了兩個(gè)不同的類, 下面是簡(jiǎn)單的代碼實(shí)現(xiàn).

    _person = [NNPerson new];
    _library = [NNLibrary new];
    self.testLabelText = [_library libraryMethod];
    Method oriMethod = class_getInstanceMethod(_person.class, @selector(changeMethod));
    Method curMethod = class_getInstanceMethod(_library.class, @selector(libraryMethod));
    method_exchangeImplementations(oriMethod, curMethod);

4.6 在方法上增加額外功能

這個(gè)使用場(chǎng)景還是挺多的, 比如我們需要記錄 APP 中某一個(gè)按鈕的點(diǎn)擊次數(shù), 這個(gè)時(shí)候我們便可以利用 runtime 來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能. 我這里寫了個(gè) UIButton 的子類, 然后在 + (void)load 中用 runtime 給它增加了一個(gè)功能, 核心代碼及實(shí)現(xiàn)效果圖如下:

+ (void)load {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        Method oriMethod = class_getInstanceMethod(self.class, @selector(sendAction:to:forEvent:));
        Method cusMethod = class_getInstanceMethod(self.class, @selector(customSendAction:to:forEvent:));
        // 判斷自定義的方法是否實(shí)現(xiàn), 避免崩潰
        BOOL addSuccess = class_addMethod(self.class, @selector(sendAction:to:forEvent:), method_getImplementation(cusMethod), method_getTypeEncoding(cusMethod));
        if (addSuccess) {
            // 沒(méi)有實(shí)現(xiàn), 將源方法的實(shí)現(xiàn)替換到交換方法的實(shí)現(xiàn)
            class_replaceMethod(self.class, @selector(customSendAction:to:forEvent:), method_getImplementation(oriMethod), method_getTypeEncoding(oriMethod));
        } else {
            // 已經(jīng)實(shí)現(xiàn), 直接交換方法
            method_exchangeImplementations(oriMethod, cusMethod);
        }
    });
}

在方法上增加額外功能

4.7 歸檔解檔

當(dāng)我們使用 NSCoding 進(jìn)行歸檔及解檔時(shí), 如果不用 runtime, 那么不管模型里面有多少屬性, 我們都需要對(duì)其實(shí)現(xiàn)一遍 encodeObject 和 decodeObjectForKey 方法, 如果模型里面有 10000 個(gè)屬性, 那么我們就需要寫 10000 句encodeObject 和 decodeObjectForKey 方法, 這個(gè)時(shí)候用 runtime, 便可以充分體驗(yàn)其好處(以下只是核心代碼, 具體代碼請(qǐng)見 demo).

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
    unsigned int count = 0;
    // 獲取類中所有屬性
    Ivar *ivars = class_copyIvarList(self.class, &count);
    // 遍歷屬性
    for (int i = 0; i < count; i ++) {
        // 取出 i 位置對(duì)應(yīng)的屬性
        Ivar ivar = ivars[i];
        // 查看屬性
        const char *name = ivar_getName(ivar);
        NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];
        // 利用 KVC 進(jìn)行取值，根據(jù)屬性名稱獲取對(duì)應(yīng)的值
        id value = [self valueForKey:key];
        [aCoder encodeObject:value forKey:key];
    }
    free(ivars);
}

- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
    if (self = [super init]) {
        unsigned int count = 0;
        // 獲取類中所有屬性
        Ivar *ivars = class_copyIvarList(self.class, &count);
        // 遍歷屬性
        for (int i = 0; i < count; i ++) {
            // 取出 i 位置對(duì)應(yīng)的屬性
            Ivar ivar = ivars[i];
            // 查看屬性
            const char *name = ivar_getName(ivar);
            NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];
            // 進(jìn)行解檔取值
            id value = [aDecoder decodeObjectForKey:key];
            // 利用 KVC 對(duì)屬性賦值
            [self setValue:value forKey:key];
        }
    }
    return self;
}

4.8 字典轉(zhuǎn)模型

字典轉(zhuǎn)模型我們通常用的都是第三方, MJExtension, YYModel 等, 但也有必要了解一下其實(shí)現(xiàn)方式: 遍歷模型中的所有屬性，根據(jù)模型的屬性名，去字典中查找對(duì)應(yīng)的 key，取出對(duì)應(yīng)的值，給模型的屬性賦值。

/** 字典轉(zhuǎn)模型 **/
+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict {
    id objc = [[self alloc] init];
    unsigned int count = 0;
    // 獲取成員屬性數(shù)組
    Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
    // 遍歷所有的成員屬性名
    for (int i = 0; i < count; i ++) {
        // 獲取成員屬性
        Ivar ivar = ivarList[i];
        // 獲取成員屬性名
        NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
        NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];
        // 從字典中取出對(duì)應(yīng) value 給模型屬性賦值
        id value = dict[key];
        // 獲取成員屬性類型
        NSString *ivarType = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
        // 判斷 value 是不是字典
        if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
            ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"@" withString:@""];
            ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"\"" withString:@""];
            Class modalClass = NSClassFromString(ivarType);
            // 字典轉(zhuǎn)模型
            if (modalClass) {
                // 字典轉(zhuǎn)模型
                value = [modalClass modelWithDict:value];
            }
        }
        if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
            // 判斷對(duì)應(yīng)類有沒(méi)有實(shí)現(xiàn)字典數(shù)組轉(zhuǎn)模型數(shù)組的協(xié)議
            if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) {
                // 轉(zhuǎn)換成id類型，就能調(diào)用任何對(duì)象的方法
                id idSelf = self;
                // 獲取數(shù)組中字典對(duì)應(yīng)的模型
                NSString *type = [idSelf arrayContainModelClass][key];
                // 生成模型
                Class classModel = NSClassFromString(type);
                NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array];
                // 遍歷字典數(shù)組，生成模型數(shù)組
                for (NSDictionary *dict in value) {
                    // 字典轉(zhuǎn)模型
                    id model =  [classModel modelWithDict:dict];
                    [arrM addObject:model];
                }
                // 把模型數(shù)組賦值給value
                value = arrM;
            }
        }
        // KVC 字典轉(zhuǎn)模型
        if (value) {
            [objc setValue:value forKey:key];
        }
    }
    return objc;
}

上面的所有代碼都可以在這里下載: runtime 練習(xí): NNRuntimeTest